História počítačov

Vývoj ľudstva je okrem iného spätý s procesom získavania, spracovania, prenosu a záznamu informácií. K tomuto procesu nepopierateľne prispela v poslednom storočí aj výpočtová technika. Jej rozvoj je natoľko búrlivý, že od drahých zariadení, určených pre vojenské a špičkové priemyselné aplikácie, sa behom necelých tridsiatich rokov rozšírila až do škôl a domácností ako výhodné informačné médium či prostriedok poučenia a zábavy. Súčasne zaplavila konštrukčné kancelárie, reklamné a filmové štúdiá, nemocnice a svoje uplatnenie si našla aj v móde, automobilizme, letectve či umení.

Tento vývoj trval veľmi dlho. Už asi pred 5000 rokmi vznikla prvá pomôcka na vykonávanie základných počtových úkonov. Bol to akýsi tabuľkový systém, známy pod názvom abakus.

Na podobnom princípe sa postupom času vyvinulo guľôčkové počítadlo, ktorého použitie sa veľmi rozšírilo. Napr. v ZSSR je dodnes známe pod názvom sčot.

V roku 1642 Francúz Bleise Pascal skonštruoval sčítací stroj a v roku 1694 Nemec Gottfried Wilhelm Leibniz uviedol do činnosti svoj sčítací a násobiaci stroj.

V roku 1833 Angličan Charles Babbage navrhol prvý mechanický samočinný počítač, ktorý sa zakladal na tých istých princípoch ako dnešné moderné počítače. Tento počítač je známy pod názvom analytický stroj (Analytical Engine). Jeho hlavnou charakteristickou črtou bolo, že stroj mal mať pamäť a riadenie podľa vopred daného programu. Číselné údaje, ako aj program sa zavádzali do stroja pomocou Jacquardových kariet, ktoré sa v tomto období hojne používali na riadenie tkacích strojov. Tento stroj však nebol úplne dohotovený, pretože v tomto období stav jemnej mechaniky neumožňoval úspešne vyriešiť všetky problémy, spojené s jeho realizáciou. Preto Babbageov stroj zapadol do zabudnutia.

Namiesto toho sa od roku 1855 začína obdobie rôznych typov kalkulátorov. Sú to počítacie zariadenia, pomocou ktorých možno mechanicky vykonávať základné aritmetické úkony, ktoré určuje a riadi človek, vykonávajúci výpočet. V polovici roku 1930 zariadenia tohto druhu dosahujú prakticky vrchol vo svojom vývoji ako strojno-počítacie zariadenia, ktoré sú určené na mechanizáciu veľkého počtu jednoduchých výpočtov, ako je evidencia, štatistika, práce v mzdových učtárňach a pod.

V roku 1937 sa Američan Howard Hathaway Aiken znovu vyslovil o automatizovaní výpočtov podľa vopred zostaveného programu, hoci viac ako pred sto rokmi ho v tomto predbehol Babbage.

V roku 1938 Angličan Alan Mathisom Turing matematicky zdôvodnil možnosť skonštruovať univerzálny samočinný počítač.

V dôsledku týchto prác v roku 1944 firma IBM (International Business Machines Corporation) v USA pod Aikenovým vedením postavila prvý reléový samočinný počítač MARK-1. Princípy činnosti tohto stroja sa skoro úplne zhodujú s Babbageovou myšlienkou. Podľa tých istých zásad bol v USA skonštruovaný a v roku 1946 uvedený do činnosti prvý samočinný počítač, nazvaný ENIAC, v ktorom sa namiesto elektromechanických relé využívajú elektronické relé, t.j. preklápacie obvody pracujúce s elektrónkami.

K podstatnému obratu v princípoch činností samočinných počítačov došlo v roku 1945, keď John Von Neumann vyslovil ideu, aby sa výpočet na samočinnom počítači riadil programom, ktorý by bol uložený podobne, ako aj ostatné údaje, vo vnútornej pamäti stroja. Tak vzniklo počítacie zariadenie s vnútorným riadením na rozdiel od predchádzajúcich, ktoré mali riadenie vonkajšie.

V súčasnom období sa vo všetkých vyspelých štátoch sveta vyrába množstvo počítačov v najrôznejších obmenách technických parametrov a možností ich používania. Všetky tieto počítacie zariadenia sa vyznačujú tým, že sa v nich robia výpočty s údajmi, ktoré sú obyčajne vyjadrené v číslicovom, t.j. v diskrétnom tvare. Preto sa pre tieto počítače ujali názvy: počítač číslicový alebo pracujúci s diskrétnymi veličinami.

Vývoj výpočtárskych prác si vyžiadal skonštruovať zariadenia, pomocou ktorých by bolo možné riešiť úlohy, ako je napr. hľadanie spojitých funkčných závislostí medzi premennými veličinami. Preto už v 18. a 19 storočí boli skonštruované prvé mechanické pomôcky tohto druhu. Napr. v roku 1875 sir William Thomson (známy tiež ako lord Kelvin) zverejnil opis zariadenia na riešenie lineárnych diferenciálnych rovníc. V tomto zariadení sa využívali mechanické integrátory.

Na konci prvej svetovej vojny sa stretávame s podobnými mechanickými zariadeniami ako pomôckami na rýchle určovanie činnosti protilietadlového delostrelectva. Pomerne dokonalé mechanické zariadenie tohto druhu na riešenie sústavy diferenciálnych rovníc opísal v roku 1931 a v roku 1942 v USA skonštruoval Vanevar Bush.

Počas druhej svetovej vojny bolo postavených niekoľko typov takýchto zariadení najmä pre účely protilietadlového delostrelectva a na riešenie navigačných problémov. Na rozdiel od predchádzajúcich sa vo všetkých namiesto mechanických prvkov použili prvky elektronické. Zapojenie týchto obvodov, ako aj spôsob ich využitia pre tento účel boli zverejnené až v roku 1947 (J.R.Ragazzini, R.H.Randall, F.A.Russel). Odvtedy sme svedkami búrlivého rozvoja aj na tomto poli.

Kalendárium

1919- W.H. Eccles a F.W. Jordan publikujú návrh klopného obvodu

1935- IBM predstavuje IBM 601, dierkovací stroj, ktorý s pomocou aritmetickej jednotky založenej na relé dokáže násobiť za 1 sekundu. Stroj bol úspešný a predalo sa 1500 kusov.

1936- George Stiblitz z Bell Telephone Laboratories zostavuje prvú ukážkovú binárnu rélovú sč1937- ítaciu jednotku.

1938- Alan M. Turing vydáva č1939- lánok o „poč1940- ítateľných č1941- íslach“. Rieši síce matematický problém, ale ako dôsledok z neho vyplýva teoretický model poč1942- ítač1943- a, ktorý poznáme pod názvom „Turingov stroj“. Tento „matematický poč1944- ítač1945- “ je v teórii zložitosti považovaný za jednotku, podľa ktorej sa porovnávajú jednotlivé architektúry poč1946- ítač1947- ov a triedy problémov z hľadiska nárokov na rýchlosť a kapacitu pamäte.

1948- Claude E. Shannon publikuje č1949- lánok o implemenácii funkcie symbolickej logiky s pomocou relé.

1939- John Atanasoff a Clifford Berry konštruujú na Iowa University prototyp poč1940- ítacieho stroja – a po prvýkrát používajú elektrónky.

1939 - Nemec Konrad Zuse konštruuje v Berlíne elektromechanické stroje V1 a V2. Tieto počítače sú po vojne premenované na Z1 a Z2. Zuse je priateľom Wethera von Brauna, ktorý však konštruuje úplne iné V2...

1940 - Samuel Williams a Stibitz z Bell Laaaboratories konštruujú prý „mainframe“ počítač, ktorý mohol mať až tri nezávislé „terminály“ – užívatelia nemuseli chodiť k počítačom, mohli mať klávesnice a displeje v kancelárii.

1941 - Zuse je striedavo odvádzaný do armády a striedavo z nej prepúšťaný, aby pokračoval na zostrojení počítača V3. Dokončí ho, ale pre účely vojenského výskumu má príliš malú pamäť na to, aby ho bolo možné seriózne využíť.

1943 - V Cambridge je dokončený počítač Mark I. Má štvrť miliónov dielov a váži päť ton.

      

1945 - John von Neumann vstupuje to tímu vyvíjajúceho počítač ENIAC. Vymýšľa architektúru počítača, ktorý má inštrukcie uložené v pamäti – von Neumannovu architektúru, a opisuje ju v článku o budúcom počítači EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer). Tím definuje podobu počítača tak, ako ho poznáme dnes.

1945 - Je dokončený ENIAC (Electronic Numerator, Integrator, Analyzer and Computer), prvý skutočne elektronický počítač. Je zostavený zo 17.500 elektroniek, váži 30 ton a spotrebuje 140 kW elektriny. Jeho pracovný kmitočet je 100 kHz. Počítač bol pôvodne určený na tvorbu delostreleckých tabuliek, ale je postavený príliš neskoro. Náklady na jeho stavbu tiež presiahnu pôvodný rozpočet o 225% - je to predzvesť problémov s časom a peniazmi, ktoré sa budú často opakovať.

1947 - Traja vedci z Bell Telephone Laboratories úspešne predvádzajú uch vynález – tranzistorový zosiľovač.

1948 - V Manchesteri je postavený „Manchester Mark I“, prvý „skutočný počítač“, ktorého inštrukcie sú uložené v operačnej pamäti.

1949 - Počítač ESDAC (Electronic Delay Storaage Automatic Computer) v Cambridge dosahuje pracovný kmitočet 500 kHz.

1951 - Grace Murray Hopper vynachádza myšlienku kompilátora, programu, ktorý preloží inštrukcie z vyššieho jazyka do strojového kódu. Programovanie sa tak stáva oveľa jednoduchším.

1954 - Texas Instruments oznamuje začiatok komerčnej výroby kremíkových tranzistorov.

1956 - Na MIT je skonštruovaný prvý tranzistorový počítač – TX-C (Tranzistored Experimental Computer).

1958 - Jack Kilby z Texas Instruments vymýšľa princíp integrovaného obvodu. O niekoľko mesiacov neskôr vyrobí intogrovaný obvod z germania, ktorý má päť komponentov.

1959 - Robert Noyce z Farchild Semiconductor konštruuje integrovaný obvod z kremíka s hliníkovým spojom.

1961 - Farchild Semiconductor ponúka prvý komerčný integrovaný obvod.

1963 - Douglas Engelbart si patentuje princíp počítačovej myši.

1964 - Gordon Moore prichádza s myšlienkou, že sa zložitosť integrovaných obvodov zvýši každý rok dvojnásobne. Tento zákon dostáva neskôr meno Moorov zákon.

1964 - John Kemeny a Thomas Kurtz vyvíjajú v Darmouthu programovací jazyk BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code).

1966 - Steven Gray zakladá Amateur Comuter Society a začína vydávať časopis. Tento okamih sa pokladá za vznik osobných počítačov.

1967 -I BM vytvára prvý floppy disk.

1968 - Douglas Engelbart zo Stanford Research Institute demonštruje systém skladajúci sa z klávesnice, myši a obrazovky a predvádza textový editor, hypertextový systém a možnosť spolupráce s kolegami.

1969 - Intel vyvíja návrh čipu, ktorý dokáže prijímať pokyny a prevádzať jednoduché operácie. Návrh sa realizuje ako mikroprocesor 4004.

1969 - Intel zahajuje výrobu pamäťového čipu s kapacitou 1 kB RAM.

1970 - Intel vyrába prvý mikroprocesor 4004. Je štvorbitový, má kmitočet 108 KHz a má rýchlosť 60.000 operacií za sekundu. Čip sa skladá z 2300 tranzistorov a môže adresovať až 640 bytov pamäte.

1971 - Kenback Corporation uvádza prvý počítač Kenback-1 s cenou pod 750 USD. Má 1 kB pamäte RAM.

1971 - IBM vyrába prvú osempalcovú disketovú mechaniku.

1972 - Intel predstavuje prvý komerčný osembitový procesor 8008 na 200 kHz. Má 3500 tranzistorov a môže adresovať až 16 kB pamäte. Čip má rýchlosť 60.000 operácií za sekundu. 

 

1972 - Objavuje sa prvá 5,25“ disketová mechanika.

1972 - Canada´s Automatic Electronic Systems ponúka prvý osobný počítač na spracovanie textov – AES 90.

1973 - Scelbi Computer Consulting Company ponúka prvý počítačový kit s procesorom 8008 a 1 kB RAM. Tento počítač stojí 565 dolárov. Systém je za 2760 dolárov možné upgradovať až na 16 kB RAM.

1974 - Je uvedený Intel 8080, legendárny osembitový procesor na 2 MHz. Tvorí ho 6000 tranzistorov. Môže adresovať až 64 kB pamäte. Má už 0,64 MIPS (Millions Instructions Per Second, miliónov inštrukcií za sekundu). V tomto roku Motorola vyrába osembitový procesor 6800, pôvodne určený pre priemysel a na použitie v automobiloch.

1975 - Bill Gates a Paul Allen licencujú interpret BASICu MITSu, svojmu prvému zákazníkovi. Neskôr zakladajú Microsoft.

1975 - MOS Technoloy ponúka procesory MC6501 a MC6502 – za ceny šesťkrát nižšie, než sú ceny z Intelu. V tomto roku je otvorený v Los Angeles prvý obchod s počítačmi.

1976 - Zilog predstavuje osembitový procesor Z-80, na ktorom môžu fungovať programy pre Intel 8080. Je rýchlejší (má 2,5 MHz) a má viac inštrukcií.

1977 - CBM (Commodore Business Machines) predvádzajú domáci počítač PET – má procesor 6502, 4 kB RAM, 14 kB ROM, klávesnicu, obrazovku a magnetofón na nahrávanie – a stojí 600 USD.

1977 - Atari uvádza VCS 2600, prvú konzolu s viac hrami pre domáce použitie. Má 2 kB ROM a 128 byte RAM – a je veľmi úspešná.

1977 - Apple začína predávať Apple II. Má procesor 6502, 4 kB RAM, 16 kB ROM, klávesnicu, po prvýkrát farebnú grafiku a dá sa rozšíriť ôsmimi slotmi.

  <- apple1 apple2 -> 

1978 - Intel predstavuje westnásťbitový procesor 8086, pracujúci na 4,77 MHz. Skladá sa už z 29.000 tranzistorov, môže adresovať až 1 MB pamäte a jeho rýchlosť predstavuje 0,33 MIPS.

1979 - Atari uvádza osembitové počítače Atari 400 a Atari 800, ktoré majú procesory 6502.

1979 - Intel predstavuje 8088 – zjednodušený variant 8086, ktorý má síce vnútornú štruktúru šestnásťbitovú, ale vonkajšiu len osembitovú – to umožňujú jednoduchšie a lacnejšie dosky.

1979 - Motorola vytvára šestnásťbitový procesor 68000. Skladá sa zo 68.000 tranzistorov – a podľa toho vzniklo aj jeho meno.

1980 - Sinclair Research oznamuje ZX80 – má 1 kB RAM a 4 kB ROM

1980 - Seagate Technologies oznamuje prvý Winchester harddisk 5,25´´. Má štyri platne a kapacitu 5 MB.

1981 - IBM uvádza na trh IBM PC. Má procesor Intel 8008 na 4,77 MHz, 64 kB RAM, 40 kB ROM, jednu disketovú mechaniku s kapacitou 160 kB a PC-DOS 1.0 od Microsoftu – komplet s grafickým monitorom stojí 6000 USD. A dokáže nahrávať údaje i na kazetový magnetofón.

1981 - Microsoft pracuje na Interface Manager – grafické rozhranie pre DOS. Má slúžiť aj ako medzivrstva medzi hardware a aplikaciami.

1981 - Commodore uvádza VIC-20 s veľkou klávesnicou, procesorom 6502A, 5 kB RAM a farebnou grafikou za 300 USD. Denne vyrába až 9.000 kusov tohto počítača. Adam Osborne, zakladateľ Osborne Computer Corporation, je tiež prekvapený záujmom o počíteče.

1981 - Intel vyrába matičný koprocesor 8087.

1981 - Commodore oznamuje domáci počítač C 64 vybavený procesorom 6510, 64 kB RAM, 20 kB ROM, zvukový čipom SID a farebnou grafikou. Je to prvý počítač so špeciálnym čipom pre syntézu zvuku.

1982 - Intel predstavuje šestnásťbitový procesor 80286. Môže adresovať až 16 MB pamäte. Jeho kmitočet je až 12 MHz a výkon až 2,66 MIPS. Skladá sa z 134.000 tranzistorov.

1982 - Objavuje sa prvý klon IBM PC – počítač MPC od Columbia Data Products.

<- Sharp mz 2800

1984 - Apple predstavuje Macintosh. Rodí sa v ňom budúca podoba moderného počítača, ale Apple tu nekladie dôraz na hry. Počítač má procesor MC68000, 128 kB RAM, 3,5´´ floppy disk a zabudovanú čiernobielu obrazovku.

1985 - Intel uvádza dvadsaťdvabitový procesor 80386DX. Pozostáva z 275.000 tranzistorov a môže adresovať až 4 GB pamäte.

1985 - Objavuje sa mechanika CD-ROM určená pre počítače.

1986 - Commodore vydáva Amigu, šestnásťbitový počítač so sislnou hardwarovou podporou pre hry. Je vybavená procesorom MC68000, 512 kB RAM, floppy disko a čipami pre video, audio a animáciu. Je výborný, ale nakoniec nie úspešný. Počítač bol vyvinutý bývalým inžinierom Atari Jay Minerom.

1986 - Atari uvádza konzolu 7800.

1987 - Pre IBM PC sa objavujú „skutočne dobré hry“ – ich príchod súvisí so zavedením VGA a SVGA grafických kariet.

1989 - Intel uvádza procesor 80486 – obsahuje 80386, koprocesor a 8 kB pamäte cache. Má 1,2 miliónov tranzistorov a dosahuje výkon až 20 MIPS.

1990 - Atari ST a Amiga efektívne zanikajú. Na ich miesto prichádzajú konzoly a PC.

1993 - Intel vydáva dvadsaťtribitový procesor Pentium. Má 3,1 miliónov tranzistorov a jeho 60 MHz verzia prekračuje 100 MIPS.

1995 - Sony vydáva 32 bitovú konzolu PlayStation.

1995 - Microsoft vydáva Windows 95 – obsahuje DirectX, a tým spĺňa predpoklady pre rozvoj hier.

1995 - Internet a WWW sa raketovo rozvíjajú.

1996 - Multiplayer sa začína rozvíjať veľmi razantným spôsobom – na LAN a na internete.

1997 - Objavujú sa forcefeedback ovládače.

1997 - Prichádza Pentium II na 200 MHz a umožňuje vývoj skutočne zložitých a náročných hier.

1998 - Na trhu je 400 MHz Pentium II. Objavuje sa Celeron, procesor bez cache, ktorý je možné radikálnym spôsobom pretaktovať.

1998 - Trh s 3D akcelerátormi sa raketovo rozvíjajú – nové akcelerátory zastarávajú skôr než za šesť mesiacov.

1998 - Na trhu s konzolami panuje PlayStation.

1998 - Vzostup Microsoftu je ukončený – je to najviac cenená spoločnosť na svete.